CN114265273A - 光源装置和投影仪 - Google Patents

Abstract

光源装置和投影仪，射出同偏振方向的多种色光。光源装置具有：第1光源部，射出第1波段的第1光；第1偏振分离元件，透射第1偏振的第1光，反射第2偏振的第1光；第2偏振分离元件，反射第1偏振的第1光；扩散元件，使来自第1偏振分离元件的第1光扩散；波长转换元件，射出第2波段的第2光；第2光源部，射出第3波段的第3光；第1光学元件，反射第3光；第2光学元件，将第2光分离为第4波段的第4光和第3波段的第5光。第2偏振分离元件透射第1偏振的第2光，反射第2偏振的第2光。第1偏振分离元件透射来自扩散元件的第1光，反射来自第2偏振分离元件的第2偏振的第2光。第1光学元件反射的第3光与第5光均入射到波长转换元件。

Description

光源装置和投影仪

技术领域

本发明涉及光源装置和投影仪。

背景技术

已知有对从光源射出的光进行调制而生成基于图像信息的图像光，并对所生成的图像光进行投射的投影仪。在下述的专利文献1中，公开了具备光源、多个分色镜、具有微透镜阵列的液晶显示元件和投射镜头的投射型彩色图像显示装置。投射型彩色图像显示装置通过将从光源射出的白色光分离成互不相同颜色的多种色光，并使分离后的多种色光分别入射到1个液晶显示元件内的不同的子像素而进行彩色显示。

在上述投射型彩色图像显示装置中，沿着从光源射出的白色光的入射光轴，红色反射分色镜、绿色反射分色镜以及蓝色反射分色镜以相互不平行的状态配置。从光源射出的白色光通过上述分色镜，从而被分离为行进方向互不相同的红色光、绿色光和蓝色光。红色光、绿色光和蓝色光以被设置在光调制元件的入射侧的微透镜在空间上分离后的状态，分别入射到光调制元件的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。

专利文献1：日本特开平4-60538号公报

在专利文献1的投射型彩色图像显示装置中，作为白色光源，采用卤素灯、氙灯等灯光源，作为光调制元件，采用液晶显示元件。从灯光源射出的光是非偏振光，但在使用液晶显示元件作为光调制元件的情况下，入射到液晶显示元件的光需要是具有特定的偏振方向的线偏振光。对此，作为均匀地照明液晶显示元件的单元，考虑在从白色光源到液晶显示元件之间，设置将入射光分割为多个部分光束的一对多透镜阵列、和使多个部分光束的偏振方向一致的偏振转换元件。在这种情况下，经常使用具有以下部件的偏振转换元件：沿着与光的入射方向交叉的方向交替排列的多个偏振分离层和多个反射层；以及设置在透过了偏振分离层的光的光路、或者由反射层反射的光的光路中的任意一个上的相位差层。但是，根据近年来的小型化的要求，在使上述投射型彩色图像显示装置小型化的情况下，难以制造偏振分离层与反射层之间的间距窄的偏振转换元件。因此，难以使具有这种偏振转换元件的光源装置小型化，进而难以使具有光源装置的投影仪小型化。基于这样的课题，要求提供一种不使用间距窄的偏振转换元件就能够射出偏振方向一致的多种色光的光源装置。

发明内容

为了解决上述课题，根据本发明的1个方式，提供一种光源装置，其具有：第1光源部，其射出具有第1波段并且包含向第1偏振方向偏振的光和向与所述第1偏振方向不同的第2偏振方向偏振的光的第1光；第1偏振分离元件，其使从所述第1光源部沿着第1方向入射的向所述第1偏振方向偏振的所述第1光沿所述第1方向透过，将向所述第2偏振方向偏振的所述第1光向与所述第1方向交叉的第2方向反射；第2偏振分离元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置在所述第1方向上，将从所述第1偏振分离元件沿着所述第1方向入射的向所述第1偏振方向偏振的所述第1光向所述第2方向反射；扩散元件，其使从所述第1偏振分离元件沿着所述第2方向入射的所述第1光扩散，并且将扩散的所述第1光向与所述第2方向相反的方向即第3方向射出；波长转换元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置在所述第2方向上，对从所述第2偏振分离元件沿着所述第2方向入射的向所述第1偏振方向偏振的所述第1光进行波长转换，将具有与所述第1波段不同的第2波段的第2光向所述第3方向射出；第2光源部，其射出具有与所述第1波段和所述第2波段不同的第3波段的第3光；第1光学元件，其反射所述第3光；以及第2光学元件，其将所述第2光分离为具有第4波段的第4光和具有所述第3波段的第5光，该第4波段不同于所述第1波段、所述第2波段以及所述第3波段，所述第2光沿着所述第3方向入射到所述第2偏振分离元件，所述第2偏振分离元件使向所述第1偏振方向偏振的所述第2光沿所述第3方向透过，将向所述第2偏振方向偏振的所述第2光向与所述第1方向相反的方向即第4方向反射，所述第1偏振分离元件使从所述扩散元件沿着所述第3方向射出的所述第1光透过，将从所述第2偏振分离元件沿着所述第4方向入射的向所述第2偏振方向偏振的所述第2光向所述第3方向反射，被所述第1光学元件反射的所述第3光与由所述第2光学元件分离出的所述第5光一起入射到所述波长转换元件。

根据本发明的1个方式，提供一种投影仪，其具有：本发明的1个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。

附图说明

图1是第1实施方式的投影仪的概略结构图。

图2是第1实施方式的光源装置的立体图。

图3是从+Y方向观察的光源装置的平面图。

图4是示出光隧道的结构的立体图。

图5是从-X方向朝向+X方向观察光隧道的侧视图。

图6是示出入射到波长转换元件的红色光的偏振状态的示意图。

图7是从-X方向观察的光源装置的侧视图。

图8是从+X方向观察的光源装置的侧视图。

图9是示出多透镜上的各色光的入射位置的示意图。

图10是光调制装置的放大图。

图11是从+Y方向观察的第2实施方式的光源装置的主要部分的平面图。

图12是从-X方向观察的第2实施方式的光源装置的侧视图。

图13是从+Y方向观察的第3实施方式的光源装置的主要部分的平面图。

图14是从-X方向观察的第3实施方式的光源装置的侧视图。

标号说明

1：投影仪；2、20、120：光源装置；4：均匀化装置；6：光调制装置；7：投射光学装置；21A：第1光源部；21B：第2光源部；22：第1光学部件(第1偏振分离元件)；23：第2光学部件(第2偏振分离元件)；24：第2相位差元件；28：波长转换元件；29、129：第1颜色分离元件；33：第2颜色分离元件；37、137：第1光学元件；38、138：第2光学元件；39：第1相位差元件；43：重叠透镜；61：液晶面板；62：微透镜阵列；141：第1镜；141a、142a：端部；142：第2镜；143：第3镜；2131：第3相位差元件；BL：第1光；YL：黄色光(第2光)；YLp：黄色光(向第1偏振方向偏振的第2光)；YLs：黄色光(向第2偏振方向偏振的第2光)；GLs：绿色光(第4光、第7光)；GLs1：绿色光(第8光)；RLs：红色光(第5光)；RLp：红色光(向第1偏振方向偏振的光)；RLs：红色光(向第2偏振方向偏振的光)；RLs5：红色光(第9光)；BLs：蓝色光(向第2偏振方向偏振的第1光、第6光)；PX：像素；SX1：第1子像素；SX2：第2子像素；SX3：第3子像素；SX4：第4子像素。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，使用图1～图10说明本发明的第1实施方式。图1是本实施方式的投影仪1的概略结构图。另外，在以下的各附图中，为了易于观察各结构要素，有时根据结构要素而使尺寸的比例尺不同来进行示出。

本实施方式的投影仪1对从光源装置2射出的光进行调制，形成与图像信息对应的图像，并将所形成的图像放大投射到屏幕等被投射面上。换言之，投影仪1通过包含1个液晶面板61的1个光调制装置6对从光源装置2射出的光进行调制而形成图像，并投射所形成的图像。投影仪1是所谓的单板方式的投影仪。

如图1所示，投影仪1具有光源装置2、均匀化装置4、场透镜5、光调制装置6和投射光学装置7。光源装置2、均匀化装置4、场透镜5、光调制装置6以及投射光学装置7配置于沿着照明光轴Ax的规定的位置。将照明光轴Ax定义为沿着从光源装置2射出的光L的主光线的行进方向的轴。关于光源装置2和均匀化装置4的结构，将在后面详细说明。场透镜5配置在均匀化装置4与光调制装置6之间。场透镜5使从均匀化装置4射出的光L平行化，并引导到光调制装置6。投射光学装置7将通过光调制装置6调制后的光(即，形成图像的光)投射到屏幕等被投射面(省略图示)上。投射光学装置7具有1个或多个投射透镜。在以下的说明中，将与沿着照明光轴Ax从光源装置2射出的光的行进方向平行的轴设为Z轴，将光的行进方向设为+Z方向。另外，将分别与Z轴垂直且相互垂直的2个轴设为X轴和Y轴。将沿着这些轴的方向中的、设置有投影仪1的空间中的铅直方向上方设为+Y方向。另外，在观察光以+Y方向朝向铅直方向上方的方式沿着+Z方向所入射到的对象物的情况下，将水平方向右方设置为+X方向。虽然省略了图示，但将+X方向的相反方向设为-X方向、+Y方向的相反方向设为-Y方向、+Z方向的相反方向设为-Z方向。本实施方式的+X方向对应于本发明的第1方向，本实施方式的-Z方向对应于本发明的第2方向。另外，本实施方式的+Z方向对应于本发明的第3方向，本实施方式的-X方向对应于本发明的第4方向。

[光源装置的结构]

图2是本实施方式的光源装置2的立体图。图3是从+Y方向观察到的光源装置2的平面图。如图2和图3所示，光源装置2将对光调制装置6进行照明的光L向与照明光轴Ax平行的方向、即+Z方向射出。光源装置2射出的光L是偏振方向一致的线偏振光，包含在空间上分离的多种色光。在本实施方式中，光源装置2射出的光L由4条光束构成，该4条光束分别由S偏振光构成。4条光束是蓝色光BLs、绿色光GLs、绿色光GLs1和红色光RLs5。

光源装置2具有第1光源部21A、第2光源部21B、第1光学部件22、第2光学部件23、第1相位差元件39、第2相位差元件24、第1聚光元件25、扩散装置26、第2聚光元件27、波长转换元件28、第1光学元件37、第2光学元件38、第1颜色分离元件29、第4相位差元件30、第5相位差元件32、第2颜色分离元件33以及光隧道40。

另外，本实施方式的P偏振成分相当于本发明的向第1偏振方向偏振的光，S偏振成分相当于本发明的向第2偏振方向偏振的光。另外，如后所述，在第1光学部件22和第2光学部件23与第1颜色分离元件29和第2颜色分离元件33中，分离偏振成分或色光的膜的取向不同。因此，P偏振成分以及S偏振成分这样的表述以相对于第1光学部件22以及第2光学部件23的偏振方向来表示，相对于第1颜色分离元件29以及第2颜色分离元件33的偏振方向相反。即，相对于第1光学部件22和第2光学部件23的P偏振成分是相对于第1颜色分离元件29和第2颜色分离元件33的S偏振成分，相对于第1光学部件22和第2光学部件23的S偏振成分是相对于第1颜色分离元件29和第2颜色分离元件33的P偏振成分。但是，为了不使说明混乱，以下，将P偏振成分以及S偏振成分表述为相对于第1光学部件22以及第2光学部件23的偏振方向。

[第1光源部的结构]

第1光源部21A射出沿着+X方向入射到第1光学部件22的蓝色光BLs。第1光源部21A具有多个蓝色发光元件211、多个准直透镜212以及旋转相位差装置213。蓝色发光元件211由射出蓝色光BLs的固体光源构成。具体而言，蓝色发光元件211由射出S偏振的蓝色光线B的半导体激光器构成。蓝色光线B例如具有440nm～480nm的蓝色波段，例如是在450nm～460nm的范围内具有峰值波长的激光。即，各蓝色发光元件211射出具有蓝色波段的蓝色光线B。在本实施方式中，具有蓝色波段的蓝色光线B对应于本发明中的第1波段的光。

在本实施方式的情况下，多个蓝色发光元件211沿着Z轴排列。

本实施方式的第1光源部21A具有2个蓝色发光元件211，但蓝色发光元件211的数量并不限定，蓝色发光元件211的数量也可以是1个。另外，多个蓝色发光元件211的配置也没有限定。另外，蓝色发光元件211配置为射出S偏振成分的蓝色光线B，但由于能够通过旋转相位差装置213任意地设定S偏振光与P偏振光的光量比，因此也可以配置为射出P偏振成分的蓝色光线B。即，蓝色发光元件211也可以以射出光轴为中心旋转90°。

多个准直透镜212设置在多个蓝色发光元件211与旋转相位差装置213之间。1个准直透镜212对应于1个蓝色发光元件211而设置。准直透镜212使从蓝色发光元件211发出的光平行化。

旋转相位差装置213具有第3相位差元件2131和旋转装置2132。第3相位差元件2131能够以沿着入射到第3相位差元件2131的光的行进方向的旋转轴、即与X轴平行的旋转轴R2为中心旋转。旋转装置2132由电机等构成，使第3相位差元件2131旋转。

第3相位差元件2131由针对蓝色波段的1/2波长板或1/4波长板构成。入射到第3相位差元件2131的s偏振成分的蓝色光线B的一部分被第3相位差元件2131转换为p偏振成分的蓝色光BLp。因此，透过第3相位差元件2131的蓝色光线成为s偏振成分的蓝色光BLs和p偏振成分的蓝色光BLp以规定的比例混合存在的光。即，第3相位差元件2131被入射从蓝色发光元件211射出的蓝色光线B，射出包含S偏振成分的蓝色光BLs和P偏振成分的蓝色光BLp的蓝色光。

通过由旋转装置2132调整第3相位差元件2131的旋转角，来调整透过第3相位差元件2131的光中包含的S偏振成分的蓝色光BLs的光量与P偏振成分的蓝色光BLp的光量比例。另外，在不需要调整蓝色光BLs的光量和蓝色光BLp的光量的比例的情况下，也可以不设置使第3相位差元件2131旋转的旋转装置2132。在这种情况下，在第3相位差元件2131的旋转角度被设定为使得蓝色光BLs的光量与蓝色光BLp的光量的比例成为预先设定的光量的比例之后，第3相位差元件2131的旋转位置被固定。

这样，本实施方式的第1光源部21A射出具有蓝色波段的第1光BL，该第1光BL包含S偏振成分的蓝色光BLs和P偏振成分的蓝色光BLp。在本实施方式中，P偏振成分的蓝色光BLp对应于本发明的向第1偏振方向偏振的光，S偏振成分的蓝色光BLs对应于本发明的向第2偏振方向偏振的光。

另外，在本实施方式中，是多个蓝色发光元件211全部射出S偏振成分的蓝色光BLs的结构，但也可以混合存在射出S偏振成分的蓝色光BLs的蓝色发光元件211、和射出P偏振成分的蓝色光BLp的蓝色发光元件211。根据该结构，还能够省略旋转相位差装置213。另外，蓝色发光元件211也可以代替半导体激光器而由LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等其他固体光源构成。

[第2光源部的结构]

第2光源部21B射出沿着+X方向入射到第1光学部件22的红色光RL。第2光源部21B具有多个红色发光元件214和多个准直透镜215。

各红色发光元件214由射出红色光的固体光源构成。具体而言，各红色发光元件214由射出红色光线R的半导体激光器构成。红色光线R例如具有585nm～720nm的红色波段，例如是在635nm±20nm的范围内具有峰值波长的激光。在本实施方式中，具有红色波段的红色光线R与本发明的第3波段的光对应。

多个准直透镜215与多个红色发光元件214对应地设置。1个准直透镜215与1个红色发光元件214对应地设置。准直透镜215使从红色发光元件214射出的光平行化。

在本实施方式的情况下，多个红色发光元件214沿着Y轴排列。

本实施方式的第2光源部21B具有2个红色发光元件214，但红色发光元件214的数量并不限定，红色发光元件214的数量也可以是1个。

红色发光元件214的光射出面214a具有大致长方形状的平面形状。在本实施方式的第2光源部21B中，红色发光元件214被设置成使光射出面214a的长边方向与Z轴方向一致。在该情况下，从红色发光元件214射出的红色光线R的光束形状成为在光射出面214a的短边方向(Y轴方向)上具有长轴的椭圆形状。红色光线R是具有与光射出面214a的短边方向平行的偏振方向的线偏振光。即，本实施方式的第2光源部21B以射出S偏振成分的光作为红色光线R的方式设定红色发光元件214的朝向。

本实施方式的第2光源部21B能够将由从多个红色发光元件214射出的S偏振成分的红色光线R构成的红色光RL朝向第1光学部件22射出。从各红色发光元件214射出的红色光线R如上所述为在Y轴方向上具有长轴的椭圆状。从第2光源部21B射出的红色光RL在Y轴方向上排列有2个在Y轴方向上具有长轴的椭圆状的红色光线R。在该情况下，红色光RL的光束形状成为在Y轴方向上细长的形状。

[第1光学元件的结构]

从第2光源部21B射出的红色光RL沿着+X方向入射到第1光学元件37。第1光学元件37配置于第1光学部件22的+Z方向且第2光学元件38的-Z方向。即，第1光学元件37在沿着Z轴的方向上配置于第1光学部件22与第2光学元件38之间。

第1光学元件37由具有使蓝色光和绿色光透过并使红色光反射的特性的分色镜构成。第1光学元件37以相对于X轴以及Z轴倾斜45°的方式配置。换言之，第1光学元件37相对于XY平面以及YZ平面倾斜45°。因此，第1光学元件37将从第2光源部21B向+X方向射出的红色光RL向-Z方向反射。被第1光学元件37反射的红色光RL沿着-Z方向入射到第1光学部件22。

如上所述，红色光RL具有在Y轴方向上细长的光束形状。因此，本实施方式的第1光学元件37能够采用在Y轴方向上细长的长条形状。这样，根据本实施方式的第1光学元件37，由于具有在Y轴方向上细长的长条形状，因此在沿+X方向俯视时，能够减小第1光学元件37的Z轴方向的面积。由此，第1光学元件37的Z轴方向的尺寸小型化，因此抑制了因设置第1光学元件37而导致光源装置2的Z轴方向的尺寸大型化。

[第1光学部件的结构]

包含S偏振成分的蓝色光BLs和P偏振成分的蓝色光BLp的第1光BL沿着+X方向入射到第1光学部件22。第1光学部件22由板型的偏振分离元件构成。第1光学部件22具有第1透明基板220、第1偏振分离层221和第1光学层222。第1透明基板220具有彼此朝向相反方向的第1面220a以及第2面220b。第1透明基板220由一般的光学玻璃板构成。

第1透明基板220以相对于X轴和Z轴倾斜45°的方式配置。换言之，第1透明基板220相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。

第1透明基板220以第1面220a朝向第1光源部21A侧的方式配置。第1偏振分离层221形成于第1透明基板220的第1面220a。因此，第1偏振分离层221与第1光源部21A对置配置，并且相对于XY平面以及YZ平面倾斜45°。

第1偏振分离层221具有使入射的光中的P偏振成分透过并且使S偏振成分反射的偏振分离特性。进而，第1偏振分离层221具有对于蓝色波段的光使P偏振光透过并且使S偏振光反射的偏振分离特性。因此，第1光学部件22使沿着+X方向入射的蓝色光中的P偏振成分的蓝色光BLp沿着+X方向透过并且使S偏振成分的蓝色光BLs向-Z方向反射。第1偏振分离层221例如由电介质多层膜构成。

第1光学层222形成于第1透明基板220的第2面220b。即，第1光学层222相对于第1偏振分离层221配置在+X方向上。第1光学层222具有如下光学特性：无论偏振状态如何都使蓝色波段的光透过并且对于具有比蓝色波段长的波段的光，无论偏振状态如何，都使光反射。在本实施方式中，第1光学层222由分色镜构成。另外，作为第1光学层222，也可以使用具有对于蓝色波段以及黄色波段的光使P偏振成分透过并且使S偏振成分反射的偏振分离特性的电介质多层膜。

另外，本实施方式的第1光学部件22是板型的偏振分离元件，因此能够将形成于第1透明基板220的第1面220a的第1偏振分离层221的功能和形成于第1透明基板220的第2面220b的第1光学层222的功能分离地设计。因此，第1偏振分离层221和第1光学层222的膜设计变得比较容易。

透过了第1偏振分离层221的P偏振成分的蓝色光BLp透过第1透明基板220而入射到第1光学层222。第1光学层222使从第1偏振分离层221沿着+X方向入射的P偏振成分的蓝色光BLp向+X方向透过。

根据上述结构的第1光学部件22，能够将从第1光源部21A射出的第1光BL分离为P偏振成分的蓝色光BLp和S偏振成分的蓝色光BLs，使P偏振成分的蓝色光BLp向+X方向透过从而入射到第2光学部件23，使S偏振成分的蓝色光BLs向-Z方向反射而入射到扩散装置26。

本实施方式的第1光学部件22对应于本发明的第1偏振分离元件。

[第2光学部件的结构]

第2光学部件23相对于第1光学部件22配置在+X方向上。即，第2光学部件23相对于第1光学层222配置在+X方向上。透过了第1光学部件22的P偏振成分的蓝色光BLp入射到第2光学部件23。第2光学部件23与第1光学部件22同样地由板型的偏振分离元件构成。第2光学部件23具有第2透明基板230、第2偏振分离层231和第2光学层232。

第2透明基板230具有彼此朝向相反方向的第3面230a以及第4面230b。第2透明基板230由一般的光学玻璃板构成。

第2透明基板230以相对于X轴和Z轴倾斜45°的方式配置。换言之，第2透明基板230相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。

第2透明基板230以使第3面230a朝向第1光学部件22侧的方式配置。即，第2透明基板230的第3面230a与第1透明基板220的第2面220b相互对置。第2偏振分离层231形成在第2透明基板230的第3面230a上。因此，第2偏振分离层231与第1光学层222对置配置，并且相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。

第2偏振分离层231具有对于黄色波段的光使P偏振成分透过并且使S偏振成分反射的偏振分离特性。另外，第2偏振分离层231具有对于蓝色波段的光使P偏振成分透过的特性。因此，第2偏振分离层231使从第1光学层222沿着+X方向入射的P偏振成分的蓝色光BLp向+X方向透过。第2偏振分离层231例如由电介质多层膜构成。另外，作为第2偏振分离层231，也可以使用具有对于蓝色波段、红色波段以及黄色波段的所有光使P偏振成分透过并且使S偏振成分反射的偏振分离特性的电介质多层膜。

第2光学层232形成于第2透明基板230的第4面230b。即，第2光学层232相对于第2偏振分离层231配置在+X方向上。第2光学层232具有使蓝色波段的光反射并且使具有比蓝色波段长的波段的光透过的光学特性。第2光学层232将从第2偏振分离层231沿着+X方向入射的P偏振成分的蓝色光BLp向-Z方向反射。

在本实施方式中，第2光学层232由分色镜构成，因此第2光学层232无需使用偏振光，而能够通过反射或透过将入射的光高精度地分离。

根据上述结构的第2光学部件23，能够使透过第1光学部件22而向+X方向入射的P偏振成分的蓝色光BLp向-Z方向反射而入射到波长转换元件28。

本实施方式的第2光学部件23是板型的偏振分离元件，因此能够将形成于第2透明基板230的第3面230a的第2偏振分离层231的功能和形成于第2透明基板230的第4面230b的第2光学层232的功能分离地设计。因此，第2偏振分离层231和第2光学层232的膜设计比较容易。

本实施方式的第2光学部件23对应于本发明中的第2偏振分离元件。

[第2相位差元件的结构]

第2相位差元件24相对于第1光学部件22配置在-Z方向上。即，第2相位差元件24在Z轴上配置于第1光学部件22与扩散装置26之间。被第1光学部件22的第1偏振分离层221向-Z方向反射的S偏振成分的蓝色光BLs入射到第2相位差元件24。第2相位差元件24由针对入射的蓝色光BLs的蓝色波段的1/4波长板构成。被第1光学部件22反射的S偏振成分的蓝色光BLs在被第2相位差元件24转换为例如右旋的圆偏振的蓝色光BLc1之后，朝向第1聚光元件25射出。即，第2相位差元件24对入射的蓝色光BLs的偏振状态进行转换。

[第1聚光元件的结构]

第1聚光元件25相对于第2相位差元件24配置在-Z方向上。即，第1聚光元件25在Z轴上被配置在第2相位差元件24与扩散装置26之间。第1聚光元件25使从第2相位差元件24入射的蓝色光BLc1会聚到扩散装置26的扩散板261上。另外，第1聚光元件25使从扩散装置26入射的后述的蓝色光BLc2平行化。另外，在图3的例子中，第1聚光元件25由第1透镜251和第2透镜252构成，但构成第1聚光元件25的透镜的数量没有限制。

[扩散装置的结构]

扩散装置26相对于第1聚光元件25配置在-Z方向上。即，扩散装置26相对于第1光学部件22配置在-Z方向上。扩散装置26将从第1聚光元件25向-Z方向入射的蓝色光BLc1扩散成与从后述的波长转换元件28射出的黄色光YL同等的扩散角，并将其向+Z方向反射。扩散装置26具有扩散板261和旋转装置262。扩散板261优选具有尽可能接近朗伯散射的反射特性，并广角地反射所入射的蓝色光BLc1。旋转装置262由电机等构成，使扩散板261以与+Z方向平行的旋转轴R1为中心旋转。本实施方式的扩散板261对应于本发明的扩散元件。

入射到扩散板261的蓝色光BLc1被扩散板261反射，从而被转换为旋转方向为相反方向的圆偏振光即蓝色光BLc2。即，右旋的圆偏振的蓝色光BLc1被扩散板261转换为左旋的圆偏振的蓝色光BLc2。从扩散装置26射出的蓝色光BLc2沿+Z方向通过第1聚光元件25后，再次入射到第2相位差元件24。此时，从第1聚光元件25入射到第2相位差元件24的蓝色光BLc2被第2相位差元件24转换为P偏振成分的蓝色光BLp。转换后的蓝色光BLp入射到第1光学部件22。即，第1偏振分离层221使从扩散板261沿着+Z方向射出而入射到第1偏振分离层221的蓝色光BLp向+Z方向透过。第1光学层222使从第1偏振分离层221沿着+Z方向射出并透过第1透明基板220而入射的蓝色光BLp向+Z方向透过。这样，转换后的蓝色光BLp从第1光学部件22向+Z方向射出，入射到第2光学元件38。另外，配置在第2光学元件38与第1光学部件22之间的第1光学元件37具有使蓝色光透过的特性，因此蓝色光BLp不被第1光学元件37遮挡而入射到第2光学元件38。

[第2聚光元件的结构]

第2聚光元件27相对于第2光学部件23配置在-Z方向上。即，第2聚光元件27在Z轴上配置在第2光学部件23与波长转换元件28之间。第2聚光元件27使由第2光学部件23反射后的蓝色光BLs会聚在波长转换元件28上。并且，第2聚光元件27使从波长转换元件28射出的后述的黄色光YL平行化，并朝向第2光学部件23射出。另外，在图3的例子中，第2聚光元件27由第1透镜271和第2透镜272构成，但构成第2聚光元件27的透镜的数量没有限制。

[波长转换元件的结构]

波长转换元件28相对于第2聚光元件27配置在-Z方向上。即，波长转换元件28相对于第2光学部件23配置在-Z方向上。波长转换元件28是通过光的入射而被激励，将具有与所入射的光的波长不同的波长的光向与光的入射方向相反的方向射出的反射型的波长转换元件。换言之，波长转换元件28对入射的光进行波长转换，并将波长转换后的光向与光的入射方向相反的方向射出。

在本实施方式中，波长转换元件28含有被蓝色光激励而射出黄色光的黄色荧光体。具体地，波长转换元件28例如包括作为活化剂而含有铈(Ce)的钇铝石榴石(YAG)系荧光体。波长转换元件28将具有比从第2光学部件23的第2光学层232沿着-Z方向入射的蓝色光BLp的蓝色波段长的黄色波段的荧光、即非偏振的黄色光YL向+Z方向射出。黄色光YL具有例如500nm～650nm的波段。黄色光YL包含绿色光成分和红色光成分，是在各色光成分中混合存在S偏振成分和P偏振成分的光。本实施方式的具有黄色波段的荧光、即非偏振的黄色光YL对应于本发明的具有第2波段的第2光。

从波长转换元件28射出的黄色光YL沿+Z方向透过第2聚光元件27而被大致平行化之后，入射到第2光学部件23。本实施方式的波长转换元件28是固定型的波长转换元件，但是也可以代替该结构，使用具有旋转装置的旋转型的波长转换元件，该旋转装置使波长转换元件28以与Z轴平行的旋转轴为中心旋转。在该情况下，能够抑制波长转换元件28的温度上升，提高波长转换效率。

如上所述，第2光学部件23的第2偏振分离层231具有反射所入射的光中的S偏振光并使P偏振光透过的偏振分离特性。因此，入射到第2偏振分离层231的非偏振的黄色光YL中的S偏振成分的黄色光YLs被第2偏振分离层231向-X方向反射而入射到第1光学部件22的第1光学层222。如上所述，第1光学层222具有对于具有比蓝色波段长的波段的光，无论偏振状态如何，都反射光的光学特性。因此，第1光学层222将沿着-X方向入射的S偏振成分的黄色光YLs向+Z方向反射。S偏振成分的黄色光YLs入射到第2光学元件38。

另一方面，入射到第2偏振分离层231的非偏振的黄色光YL中的P偏振成分的黄色光YLp向+Z方向透过第2偏振分离层231而入射到第2光学层232。如上所述，第2光学层232具有使具有比蓝色波段长的波段的光透过的光学特性。因此，第2光学层232使从第2偏振分离层231沿着+Z方向入射的P偏振成分的黄色光YLp向+Z方向透过。

根据本实施方式的第2光学部件23，能够将P偏振成分的黄色光YLp向+Z方向射出。

在本实施方式中，P偏振成分的黄色光YLp对应于本发明的向第1偏振方向偏振的第2光，S偏振成分的黄色光YLs对应于本发明的向第2偏振方向偏振的第2光。

[光隧道的结构]

图4是示出光隧道40的结构的立体图。图5是从-X方向朝向+X方向观察光隧道40的侧视图。

如图4所示，光隧道40包含第1镜141、第2镜142和第3镜143。第1镜141、第2镜142和第3镜143通过粘接材料等相互接合。另外，第1透明基板220和第2透明基板230通过粘接材料等与第1镜141和第2镜142接合。由第1镜141、第2镜142以及第3镜143构成的光隧道40的与第1光学部件22以及第2光学部件23对置的一侧的面全部为反射面。由此，光隧道40具有通过使朝向后级的光学要素扩展前进的光反射来抑制光的损失的功能。另外，光隧道40具有作为支承第1透明基板220以及第2透明基板230的支承部件的功能。

第1镜141相对于第1透明基板220和第2透明基板230配置在+Y方向上。第1镜141的至少面向第1透明基板220和第2透明基板230的内表面侧被设为光反射面。

第2镜142相对于第1透明基板220和第2透明基板230配置在-Y方向上。第2镜142的至少面向第1透明基板220和第2透明基板230的内表面侧被设为光反射面。第1镜141和第2镜142沿着XZ平面配置并且相互对置。

第3镜143以与第1透明基板220和第2透明基板230交叉的方式配置。第3镜143以沿着YZ面的方式配置，将第1镜141的+X方向的端部141a与第2镜142的+X方向的端部142a连接。第3镜143与第2透明基板230形成45°的角度。第3镜143的至少面向第2透明基板230的内表面侧被设为光反射面。

另外，在本实施方式中，+Y方向对应于本发明的第5方向，-Y方向对应于本发明的第6方向。

此外，光隧道40也可以不一定如本实施方式那样具有3张板材相互接合的结构，也可以由至少2张板材一体地形成。

在本实施方式中，从波长转换元件28射出的黄色光YL被第2聚光元件27大致平行化，但一部分的成分以发散的状态入射到第2光学部件23。这里，作为比较例，考虑从本实施方式的光源装置2去除了光隧道40的光源装置。

第2光学部件23是板型的偏振分离元件，因此，在如比较例的光源装置那样不具有光隧道40的情况下，从第2聚光元件27射出的黄色光YL的一部分扩展到比第2光学部件23靠外侧的位置，从而黄色光YL的光利用效率有可能降低。另外，如果使用棱镜型的偏振分离元件作为第2光学部件23，则能够使从第2聚光元件27以广角射出的光在棱镜表面折射而取入到内部，但无法得到由于使用板型的偏振分离元件而带来的膜设计性的容易度等优点。

与此相对，在本实施方式的光源装置2中具有光隧道40，因此，如图5所示，能够通过由第1镜141和第2镜142反射在Y方向上扩展的黄色光YL而将其取入到第2光学部件23中。即，根据本实施方式的光源装置2，即使使用板型的偏振分离元件作为第2光学部件23，也能够如由棱镜型的偏振分离元件构成第2光学部件的情况那样将从第2聚光元件以广角射出的光取入到内部。由此，能够提高黄色光YL的光利用效率。

另外，虽然省略了图示，但例如向+X方向扩展的黄色光YL能够通过被第3镜143反射而取入到第2光学部件23。另外，从第1聚光元件25射出并向Y方向扩展的蓝色光BLp被第1镜141和第2镜142反射，从而能够取入到第1光学部件22。由此，能够提高蓝色光BLp的光利用效率。并且，从第1光源部21A以向Y方向扩展的状态射出的第1光BL也被第1镜141和第2镜142反射，从而能够高效地取入到第1光学部件22。由此，能够提高第1光BL的光利用效率。

[第2光学元件的结构]

第2光学元件38相对于第1光学部件22配置于+Z方向。第2光学元件38由具有使蓝色光和绿色光透过并使红色光反射的特性的分色镜构成。第2光学元件38将从第1光学部件22的第1光学层222沿着+Z方向入射的黄色光YLs分离为绿色光GLs和红色光RLs，使从第1光学层222沿着+Z方向入射的蓝色光BLp透过。绿色光GLs是具有黄色光YLs的波段中的绿色波段的光，红色光RLs是具有黄色光YLs的波段中的红色波段的光。

本实施方式的具有绿色波段的光、即绿色光GLs对应于本发明的具有与第1波段、第2波段以及第3波段不同的第4波段的第4光。另外，本实施方式的具有红色波段的光、即红色光RLs对应于本发明的具有第3波段的第5光。

黄色光YLs所包含的绿色光GLs透过第2光学元件38，向+Z方向射出。另一方面，黄色光YLs所包含的红色光RLs被第2光学元件38反射。被第2光学元件38反射的红色光RLs中的不入射到第1光学元件37的成分入射到第1光学部件22的第1光学层222。如上所述，第1光学层222具有反射黄色光YLs的特性，因此反射黄色光YLs所包含的红色光RLs。被第1光学层222反射的红色光RLs入射到第2光学部件23的第2偏振分离层231。如上所述，第2偏振分离层231具有反射黄色光YLs的特性，因此反射黄色光YLs所包含的红色光RLs。红色光RLs被第2聚光元件27会聚而入射到波长转换元件28。即，在第2光学元件38中从黄色光YLs分离出的红色光RLs分别被第1光学层222和第2偏振分离层231反射而入射到波长转换元件28。

另外，被第1光学元件37反射而入射到第1光学部件22的红色光RL分别被第1光学层222和第2偏振分离层231反射，由此入射到波长转换元件28。即，被第1光学元件37反射的红色光RL与被第2光学元件38分离的红色光RLs一起入射到波长转换元件28。

在本实施方式的光源装置2中，具有设置在第2偏振分离层231与波长转换元件28之间的红色光RL的光路上的第1相位差元件39。被第1光学元件37反射的红色光RL和被第2光学元件38分离的红色光RLs经由第1相位差元件39入射到波长转换元件28。

第1相位差元件39由针对入射的红色光RL、RLs的红色波段的1/4波长板构成。第1相位差元件39由具有如下特性的波长选择性相位差元件构成：对红色光赋予红色波段的1/4的相位差，对具有红色波段以外的波段的光、即蓝色光和黄色光不赋予相位差。作为波长选择性相位差元件，具体而言，可以使用Color Select(商品名，Colorlink公司制)。

由此，第1相位差元件39仅对红色波段的光赋予1/4的相位差。如上所述，红色光RL由S偏振成分的红色光线R构成，因此红色光RL是与红色光RLs同样的线偏振光。因此，红色光RLs以及红色光RL被第1相位差元件39转换为例如右旋的圆偏振的红色光RLc1后，朝向第2聚光元件27射出。即，第1相位差元件39对入射的红色光RLs和红色光RL的偏振状态进行转换。被第1相位差元件39转换为右旋的圆偏振的红色光RLc1入射到波长转换元件28。

图6是示出透过第1相位差元件39而入射到波长转换元件28的红色光的偏振状态的示意图。在图6中，为了容易观察附图，省略了第2聚光元件27的图示。

如上所述，波长转换元件28所含有的黄色荧光体几乎不吸收从外部入射的黄色光，因此黄色荧光体也几乎不吸收红色光RLs。因此，如图6所示，入射到波长转换元件28的红色光RLc1在波长转换元件28的内部被反复反射，从而作为S偏振光和P偏振光混合存在的非偏振的红色光RLm，与由黄色荧光体产生的黄色光YL一起射出到波长转换元件28的外部。从波长转换元件28射出的非偏振的红色光RLm以各一半的方式包含S偏振成分的红色光和P偏振成分的红色光。

另一方面，入射到波长转换元件28的红色光RLc1中的、被波长转换元件28的表面28a反射的光、或者被波长转换元件28的表层后向散射的光的偏振不易紊乱。因此，被波长转换元件28表面反射或后向散射的红色光RLc1作为左旋的圆偏振的红色光RLc2从波长转换元件28射出。左旋的圆偏振的红色光RLc2在+Z方向上通过第2聚光元件27之后，再次入射到第1相位差元件39。此时，从第2聚光元件27入射到第1相位差元件39的红色光RLc2被第1相位差元件39转换为P偏振成分的红色光RLp3。转换后的红色光RLp3入射到第2光学部件23。

入射到第2光学部件23的P偏振成分的红色光RLp3与黄色光YLp同样地透过第2光学部件23向+Z方向射出，通过第5相位差元件32被转换为S偏振成分的红色光RLs3。即，根据本实施方式的光源装置2，通过具有第1相位差元件39，能够将被波长转换元件28表面反射或后向散射的红色光RLs3作为红色光取出到外部。

另外，从波长转换元件28作为非偏振光而射出的红色光RLm即使在透过了第1相位差元件39的情况下也保持为非偏振光。因此，非偏振的红色光RLm向外部的取出量与第1相位差元件39的有无无关而保持不变。

入射到第2光学部件23的非偏振的红色光RLm与黄色光YLp同样，在第2偏振分离层231中，如图3所示，被分离为P偏振成分的红色光RLp1和S偏振成分的红色光RLs1。即，S偏振成分的红色光RLs1与黄色光YLs同样地经由第2偏振分离层231和第1光学层222入射到第1光学元件37，被第1光学元件37反射而再次返回到波长转换元件28。另外，第2光学层232使向+Z方向透过了第2偏振分离层231的P偏振成分的红色光RLp1向+Z方向透过。即，P偏振成分的红色光RLp1与黄色光YLp同样地从第2光学部件23向+Z方向射出。

在本实施方式中，非偏振的红色光RLm与本发明的从波长转换元件射出的第3光以及第5光对应。此外，P偏振成分的红色光RLp1对应于本发明的向第1偏振方向偏振的光。另外，S偏振成分的红色光RLs1对应于本发明的向第2偏振方向偏振的光。

[第1颜色分离元件的结构]

图7是从-X方向观察的光源装置2的侧视图。即，图7示出了从-X方向观察第1颜色分离元件29、第4相位差元件30等的状态。在图7中，为了容易观察附图，省略了旋转相位差装置213、第2相位差元件24、第1聚光元件25以及扩散装置26等的图示。

如图7所示，第1颜色分离元件29相对于第1光学部件22配置在+Z方向上。第1颜色分离元件29具有分色棱镜291和反射棱镜292。分色棱镜291和反射棱镜292沿着Y轴排列配置。第1颜色分离元件29将从第1光学部件22向+Z方向射出的光分离为蓝色光BLp和绿色光GLs。

从第1光学部件22射出的包含蓝色光BLp和绿色光GLs的光入射到分色棱镜291。分色棱镜291由组合大致直角等腰三棱柱状的2个基材而形成为大致长方体形状的棱镜型的颜色分离元件构成。在2个基材的界面设置颜色分离层2911。颜色分离层2911相对于Y轴和Z轴倾斜45°。换言之，颜色分离层2911相对于XY平面和XZ平面倾斜45°。

颜色分离层2911作为使入射的光中的蓝色光透过、使作为具有比蓝色波段大的波段的色光的绿色光反射的分色镜发挥功能。因此，从第1光学部件22入射到分色棱镜291的光中的蓝色光BLp向+Z方向透过颜色分离层2911，射出到分色棱镜291的外部。

另一方面，从第1光学部件22入射到分色棱镜291的光中的绿色光GLs被颜色分离层2911向-Y方向反射。另外，也可以采用具有颜色分离层2911的分色镜来代替分色棱镜291。另外，第1颜色分离元件29也可以是具有偏振分离元件和反射棱镜292的结构，该偏振分离元件具有偏振分离层。即使在第1颜色分离元件29中采用例如使入射的蓝色光BLp向+Z方向透过并使绿色光GLs朝向反射棱镜292向-Y方向反射的偏振分离元件来代替分色棱镜291，也能够与具有分色棱镜291的第1颜色分离元件29同样地分离蓝色光BLp和绿色光GLs。

反射棱镜292相对于分色棱镜291配置在-Y方向上。被颜色分离层2911反射的绿色光GLs入射到反射棱镜292。反射棱镜292是组合大致直角等腰三棱柱状的2个基材而形成为大致长方体形状的棱镜型的反射元件。在2个基材的界面设置反射层2921。反射层2921相对于+Y方向和+Z方向倾斜45°。换言之，反射层2921相对于XY平面和XZ平面倾斜45°。即，反射层2921和颜色分离层2911平行配置。

反射层2921将从分色棱镜291向-Y方向入射的绿色光GLs向+Z方向反射。被反射层2921反射的绿色光GLs从反射棱镜292向+Z方向射出。另外，也可以代替反射棱镜292而采用具有反射层2921的反射镜。

[第4相位差元件的结构]

第4相位差元件30配置在相对于分色棱镜291的+Z方向上。换言之，第4相位差元件30被配置在从分色棱镜291射出的蓝色光BLp的光路上。第4相位差元件30由针对入射的蓝色光BLp所具有的蓝色波段的1/2波长板构成。第4相位差元件30将从分色棱镜291入射的蓝色光BLp转换为S偏振成分的蓝色光BLs。被第4相位差元件30转换为S偏振成分的蓝色光BLs从光源装置2向+Z方向射出，入射到图1所示的均匀化装置4。另外，第4相位差元件30也可以与分色棱镜291的射出蓝色光BLp的面相接触地设置。

即，绿色光GLs与蓝色光BLs在空间上分离，从光源装置2中的与蓝色光BLs的射出位置不同的射出位置射出，入射到均匀化装置4。详细而言，绿色光GLs从光源装置2中的从蓝色光BLs的射出位置向-Y方向离开的射出位置射出，入射到均匀化装置4。

[第5相位差元件的结构]

图8是从+X方向观察的光源装置2的侧视图。换言之，图8示出了从+X方向观察到的第5相位差元件32和第2颜色分离元件33。另外，在图8中，省略第2聚光元件27和波长转换元件28的图示。

如图3和图8所示，第5相位差元件32相对于第2光学部件23配置在+Z方向上。透过了第2光学部件23的黄色光YLp入射到第5相位差元件32。由第1光学元件37从黄色光YLs分离并从波长转换元件28射出而透过了第2光学部件23的红色光RLp1入射到第5相位差元件32。第5相位差元件32由相对于黄色光YLp的黄色波段和红色光RLp1的红色波段的1/2波长板构成。第5相位差元件32将P偏振成分的黄色光YLp转换为S偏振成分的黄色光YLs1，将P偏振成分的红色光RLp1转换为S偏振成分的红色光RLs2。转换为S偏振成分的黄色光YLs1和红色光RLs2入射到第2颜色分离元件33。

[第2颜色分离元件的结构]

如图8所示，第2颜色分离元件33相对于第5相位差元件32配置在+Z方向上。即，第2颜色分离元件33相对于第2光学部件23配置在+Z方向上。第2颜色分离元件33具有分色棱镜331和反射棱镜332。分色棱镜331和反射棱镜332沿着Y轴排列配置。第2颜色分离元件33将从第2光学部件23向+Z方向射出并被第5相位差元件32转换为S偏振成分的黄色光YLs1分离为绿色光GLs1和红色光RLs4。

分色棱镜331与分色棱镜291同样，由棱镜型的颜色分离元件构成。在2个基材的界面设置颜色分离层3311。颜色分离层3311相对于+Y方向和+Z方向倾斜45°。换言之，颜色分离层3311相对于XY平面和XZ平面倾斜45°。颜色分离层3311与反射层3321平行配置。

颜色分离层3311作为使入射的光中的绿色光成分透过、使红色光成分反射的分色镜发挥功能。因此，入射到分色棱镜331的黄色光YLs1中的S偏振成分的绿色光GLs1向+Z方向透过颜色分离层3311，射出到分色棱镜331的外部。S偏振成分的绿色光GLs1从光源装置2向+Z方向射出，入射到均匀化装置4。即，绿色光GLs1与蓝色光BLs和绿色光GLs在空间上分离，从与蓝色光BLs和绿色光GLs不同的位置射出，入射到均匀化装置4。换言之，绿色光GLs1从光源装置2中的从蓝色光BLs的射出位置向+X方向远离的射出位置射出，入射到均匀化装置4。

另一方面，入射到分色棱镜331的黄色光YLs1中的S偏振成分的红色光RLs4被颜色分离层3311向-Y方向反射。另外，被第5相位差元件32转换为S偏振成分的红色光RLs2和红色光RLs3与红色光RLs4一起被颜色分离层3311向-Y方向反射。此外，也可以使用具有颜色分离层3311的分色镜来代替分色棱镜331。

反射棱镜332具有与反射棱镜292相同的结构。即，反射棱镜332具有颜色分离层3311和与反射层2921平行的反射层3321。

反射层3321将被颜色分离层3311反射而入射到反射层3321的红色光RLs2、红色光RLs3以及红色光RLs4向+Z方向反射。被反射层3321反射的红色光RLs2、红色光RLs3以及红色光RLs4射出到反射棱镜332的外部。以下，将红色光RLs2、红色光RLs3以及红色光RLs4统一简称为红色光RLs5。

红色光RLs5从光源装置2向+Z方向射出，入射到均匀化装置4。即，红色光RLs5与蓝色光BLs、绿色光GLs和绿色光GLs1在空间上分离，从与蓝色光BLs、绿色光GLs和绿色光GLs1不同的位置射出，入射到均匀化装置4。换言之，红色光RLs5从光源装置2中的从绿色光GLs1的射出位置向-Y方向离开并且从绿色光GLs的射出位置向+X方向离开的射出位置射出，入射到均匀化装置4。

[均匀化装置的结构]

如图1所示，均匀化装置4使光调制装置6中的被从光源装置2射出的光照射的图像形成区域中的照度均匀化。均匀化装置4具有第1多透镜41、第2多透镜42以及重叠透镜43。

第1多透镜41具有在与从光源装置2入射的光L的中心轴、即照明光轴Ax垂直的面内排列成矩阵状的多个透镜411。第1多透镜41通过多个透镜411将从光源装置2入射的光分割为多个部分光束。

图9是示出从-Z方向观察的第1多透镜41中的各色光的入射位置的示意图。

如图9所示，从光源装置2射出的蓝色光BLs、绿色光GLs、绿色光GLs1以及红色光RLs4入射到第1多透镜41。从光源装置2中的-X方向且+Y方向的位置射出的蓝色光BLs入射到第1多透镜41中的-X方向且+Y方向的区域A1所包含的多个透镜411。另外，从光源装置2中的-X方向且-Y方向的位置射出的绿色光GLs入射到第1多透镜41中的-X方向且-Y方向的区域A2所包含的多个透镜411。

从光源装置2中的+X方向且+Y方向的位置射出的绿色光GLs1入射到第1多透镜41中的+X方向且+Y方向的区域A3所包含的多个透镜411。从光源装置2中的+X方向且-Y方向的位置射出的红色光RLs5入射到第1多透镜41中的+X方向且-Y方向的区域A4所包含的多个透镜411。入射到各透镜411的各色光成为多个部分光束，入射到第2多透镜42中与透镜411对应的透镜421。从本实施方式的光源装置2射出的光L中的蓝色光BLs与本发明的第6光对应，绿色光GLs与本发明的第7光对应，绿色光GLs1与本发明的第8光对应，红色光RLs5与本发明的第9光对应。

如图1所示，第2多透镜42具有在与照明光轴Ax垂直的面内排列成矩阵状并且与第1多透镜41的多个透镜411对应的多个透镜421。从与该透镜421对应的透镜411射出的多个部分光束入射到各透镜421。各透镜421使入射的部分光束入射到重叠透镜43。

重叠透镜43将从第2多透镜42入射的多个部分光束在光调制装置6的图像形成区域重叠。详细而言，分别被分割成多个部分光束的蓝色光BLs、绿色光GLs、绿色光GLs1以及红色光RLs5通过第2多透镜42和重叠透镜43，经由场透镜5以不同的角度入射到构成光调制装置6的后述的微透镜阵列62的多个微透镜621的每一个。

[光调制装置的结构]

如图1所示，光调制装置6对从光源装置2射出的光进行调制。详细地说，光调制装置6根据图像信息分别调制从光源装置2射出并经由均匀化装置4和场透镜5入射的各色光，形成与图像信息对应的图像光。光调制装置6具有1个液晶面板61和1个微透镜阵列62。

[液晶面板的结构]

图10是对从-Z方向观察到的光调制装置6的一部分进行了放大示出的示意图。换句话说，图10示出了液晶面板61具有的像素PX和微透镜阵列62具有的微透镜621之间的对应关系。如图10所示，液晶面板61具有在与照明光轴Ax垂直的面内排列成矩阵状的多个像素PX。

各像素PX具有对颜色互不相同的色光进行调制的多个子像素SX。在本实施方式中，各像素PX具有4个子像素SX(SX1～SX4)。具体而言，在1个像素PX内，在-X方向且+Y方向的位置处配置第1子像素SX1。在-X方向且-Y方向的位置处配置第2子像素SX2。在+X方向且+Y方向的位置处配置第3子像素SX3。在+X方向且-Y方向的位置处配置第4子像素SX4。

[微透镜阵列的结构]

如图1所示，微透镜阵列62设置在液晶面板61的光入射侧即-Z方向上。微透镜阵列62将入射到微透镜阵列62的色光引导至各个像素PX。微透镜阵列62具有与多个像素PX对应的多个微透镜621。

如图10所示，多个微透镜621在与照明光轴Ax垂直的面内排列成矩阵状。换言之，多个微透镜621在与从场透镜5入射的光的中心轴垂直的面内排列成矩阵状。在本实施方式中，1个微透镜621与在+X方向上排列的2个子像素和在+Y方向上排列的2个子像素对应地设置。即，1个微透镜621与在XY平面内排列成2行2列的4个子像素SX1～SX4对应地设置。

通过均匀化装置4重叠的蓝色光BLs、绿色光GLs、绿色光GLs1和红色光RLs5分别以不同的角度入射到微透镜621。微透镜621使入射到微透镜621的色光入射到与该色光对应的子像素SX。具体而言，微透镜621使蓝色光BLs入射到对应的像素PX的子像素SX中的第1子像素SX1，使绿色光GLs入射到第2子像素SX2，使绿色光GLs1入射到第3子像素SX3，使红色光RLs5入射到第4子像素SX4。由此，在各子像素SX1～SX4入射有对应于该子像素SX1～SX4的色光，通过各子像素SX1～SX4分别调制对应的色光。这样被液晶面板61调制后的图像光通过投射光学装置7投射到未图示的被投射面上。

[第1实施方式的效果]

在专利文献1所记载的现有的投影仪中，使用灯来作为光源。由于从灯射出的光的偏振方向不一致，所以为了使用液晶面板作为光调制装置，需要用于使偏振方向一致的偏振转换单元。在投影仪中，通常使用具有多透镜阵列和偏振分离元件(PBS)阵列的偏振转换单元。但是，为了使投影仪小型化，需要间距窄的多透镜阵列和PBS阵列，但制作间距窄的PBS阵列非常困难。

针对该问题，在本实施方式中，从光源装置2射出偏振方向一致的多种色光、即S偏振成分的蓝色光BLs、S偏振成分的绿色光GLs、S偏振成分的绿色光GLs1以及S偏振成分的红色光RLs5。根据该结构，不采用上述那样的间距窄的偏振转换元件，就能够实现可射出在空间上分离、且偏振方向一致的多种色光的光源装置2。由此，能够实现光源装置2的小型化，进而能够实现投影仪1的小型化。

并且，在本实施方式的投影仪1中，由于绿色光入射到光调制装置6中的4个子像素SX中的2个子像素SX2、SX3，因此能够增加入射到像素PX的绿色光的光量。由此，能够提高投射图像的可见度。

另外，本实施方式的光源装置2具有：第1光源部21A，其射出具有蓝色波段并且包含P偏振成分的蓝色光BLp和S偏振成分的蓝色光BLs的第1光BL；第1光学部件22，其使从第1光源部21A沿着+X方向入射的蓝色光BLp向+X方向透过，将蓝色光BLs向-Z方向反射；第2光学部件23，其相对于第1光学部件22配置于+X方向，将从第1光学部件22沿着+X方向入射的蓝色光BLp向-Z方向反射；扩散板261，其使从第1光学部件22沿着-Z方向入射的蓝色光BLc1扩散，将扩散的蓝色光BLc2向+Z方向射出；波长转换元件28，其相对于第2光学部件23配置于-Z方向，对从第2光学部件23沿着-Z方向入射的蓝色光BLp进行波长转换，将具有黄色波段的黄色光YL向+Z方向射出；第2光源部21B，其射出具有红色波段的红色光RL；第1光学元件37，其反射红色光RL；以及第2光学元件38，其将黄色光YLs分离为绿色光GLs和红色光RLs。黄色光YL沿着+Z方向入射到第2光学部件23，第2光学部件23使黄色光YLp向+Z方向透过，使黄色光YLs向-X方向反射，第1光学部件22使从扩散板261沿着+Z方向射出的蓝色光BLc2透过，将从第2光学部件23沿着-X方向入射的黄色光YLs向+Z方向反射，被第1光学元件37反射的红色光RL与被第2光学元件38分离的红色光RLs一起入射到波长转换元件28。

根据本实施方式的光源装置2，除了在第2光学元件38中从黄色光YLs分离出的红色光RLs以外，还使从第2光源部21B射出的红色光RL入射到波长转换元件28，从而能够使非偏振的红色光RLm与黄色光YL一起从波长转换元件28射出。作为非偏振的红色光RLm的一部分的P偏振成分的红色光RLp1与黄色光YLp同样，从第2光学部件23向+Z方向射出。

在本实施方式的情况下，由于使从第2光源部21B射出的红色光RL入射到波长转换元件28，因此，与仅利用从黄色光YL分离出的红色成分生成红色光RLs5的情况相比，能够扩大入射到像素PX的红色成分的光量和红色的色域。因此，能够提高投射图像的红色光的颜色再现性。

另外，在本实施方式中，通过使在第2光学元件38中从黄色光YLs分离出的红色光RLs向波长转换元件28入射，将通过第2光学元件38从黄色光YL分离出的红色成分的一部分再利用为红色光RLs5，因此能够提高红色成分的光利用效率。

这里，若在红色光的光量不足的情况下欲使投射图像的颜色平衡优先，则需要与红色光相应地抑制其他色光的光量，因此产生投射图像的明亮度降低的问题。与此相对，根据本实施方式的光源装置2，由于能够充分确保红色光的光量，因此不需要与红色光相应地抑制其他色光的光量，能够得到明亮且颜色平衡优异的投射图像。

另外，在本实施方式的光源装置2中，构成为还具有第1相位差元件39，该第1相位差元件39设置于第2光学部件23与波长转换元件28之间的红色光RL的光路上，对红色光RL赋予红色波段的1/4的相位差。

根据该结构，通过设置于第2光学部件23与波长转换元件28之间的第1相位差元件39，能够将从波长转换元件28以偏振不紊乱的方式射出的红色光RLp3作为红色光RLs5的一部分取出到外部。即，能够与红色光RLp3的量相应地增加红色光RLs5的光量。因此，能够进一步提高投射图像的红色光的颜色再现性。

另外，在本实施方式的光源装置2中，第2光学部件23构成为将从波长转换元件28射出并沿着+Z方向入射的红色光RLm分离为红色光RLp1和红色光RLs1，使红色光RLp向+Z方向透过。

根据该结构，能够将从非偏振的红色光RLm分离出的红色光RLp1作为红色光RLs5的一部分取出到外部。即，通过增加红色光RLs5的光量，能够进一步提高投射图像的红色光的颜色再现性。

另外，在本实施方式的光源装置2中，构成为，第1光学元件37相对于第2光学元件38配置于-Z方向，并且相对于第1光学部件22配置于+Z方向，第2光学元件38相对于第1颜色分离元件29配置于-Z方向。在本实施方式的情况下，第1光学部件22将被第1光学元件37反射的红色光RL和由第2光学元件38分离出的红色光RLs向+X方向反射。第2光学部件23将被第1光学部件22反射而沿着+X方向入射的红色光RL以及红色光RLs向-Z方向反射，被第2光学部件23反射的红色光RL以及红色光RLs入射到波长转换元件28。

根据本实施方式的结构，能够使从第2光源部21B射出的红色光RL与在第2光学元件38中从黄色光YLs分离出的红色光RLs一起入射到波长转换元件28。

另外，本实施方式的光源装置2还具有第2相位差元件24，其设置于第1光学部件22与扩散板261之间，蓝色光BLs从第1光学部件22沿着-Z方向入射到第2相位差元件24。

根据该结构，由于在第1光学部件22与第1聚光元件25之间设置有第2相位差元件24，因此能够将从扩散装置26射出的圆偏振的蓝色光BLc2转换为P偏振成分的蓝色光BLp，并使其透过第1光学部件22的第1偏振分离层221。由此，能够提高从扩散装置26射出的蓝色光BLc2的利用效率。

另外，在本实施方式的光源装置2中，第1光源部21A具有蓝色发光元件211和被入射从蓝色发光元件211射出的光并射出第1光BL的第3相位差元件2131。

根据该结构，由于第1光源部21A具有第3相位差元件2131，因此能够使P偏振成分的蓝色光BLp和S偏振成分的蓝色光BLs可靠地入射到第1光学部件22。而且，根据该结构，从多个蓝色发光元件211射出的光的偏振方向可以相同，因此只要将同一固体光源配置为同一朝向即可，能够使第1光源部21A的结构简单。

另外，在本实施方式的光源装置2中，第3相位差元件2131构成为能够以沿着入射到第3相位差元件2131的光的行进方向的旋转轴为中心进行旋转。

根据该结构，第3相位差元件2131能够以沿着+X方向的旋转轴R2为中心旋转，因此，通过调整第3相位差元件2131的旋转角，能够调整入射到第1光学部件22的蓝色光BLs的光量与蓝色光BLp的光量的比例。由此，能够调整从光源装置2射出的4种色光的光量的比例，因此能够调整光源装置2的白平衡。

另外，本实施方式的光源装置2构成为还具有：第1颜色分离元件29，其相对于第1光学部件22配置于+Z方向，将从第1光学部件22射出的光分离为具有蓝色波段的蓝色光BLp和具有绿色波段的绿色光GLs；以及第2颜色分离元件33，其相对于第2光学部件23配置于+Z方向，将从第2光学部件23射出的光分离为具有绿色波段的绿色光GLs1和具有红色波段的红色光RLs5。

根据该结构，能够从光源装置2射出蓝色光BLs、绿色光GLs、绿色光GLs1以及红色光RLs5。

另外，在本实施方式的情况下，由于在第2光学部件23与第2颜色分离元件33之间设置有第5相位差元件32，因此能够将从第2光学部件23射出的P偏振成分的光转换为S偏振成分的光。由此，能够使从第2颜色分离元件33射出的绿色光GLs1以及红色光RLs5成为S偏振成分的光，能够使从光源装置2射出的蓝色光BLs、绿色光GLs、绿色光GLs1以及红色光RLs5全部一致成S偏振成分的光。

另外，在本实施方式的情况下，光源装置2具有使蓝色光BLs朝向扩散装置26会聚的第1聚光元件25，因此，能够利用第1聚光元件25将从第2相位差元件24射出的蓝色光BLc1高效地会聚于扩散装置26，并且能够使从扩散装置26射出的蓝色光BLc2大致平行化。由此，能够抑制蓝色光BLs的损失，能够提高蓝色光BLs的利用效率。

并且，在本实施方式的情况下，因为光源装置2具有将蓝色光BLp朝向波长转换元件28会聚的第2聚光元件27，所以能够通过第2聚光元件27将从第2光学部件23射出的蓝色光BLp高效地会聚于波长转换元件28，并且能够使从波长转换元件28射出的黄色光YL平行化。由此，能够抑制蓝色光BLp和黄色光YL的损失，能够提高蓝色光BLp和黄色光YL的利用效率。

并且，本实施方式的光源装置2构成为还具有：第1镜141，其相对于第1光学部件22和第2光学部件23配置于+Y方向；第2镜142，其与第1镜141对置设置，相对于第1光学部件22和第2光学部件23配置于-Y方向；以及第3镜143，其以与第1透明基板220和第2透明基板230交叉的方式配置，将第1镜141的+X方向的端部141a与第2镜142的+X方向的端部142a连接。

如上所述，从扩散装置26射出的蓝色光BLc2被第1聚光元件25大致平行化，但一部分的成分以发散的状态入射到第1光学部件22。同样地，从波长转换元件28射出的黄色光YL被第2聚光元件27大致平行化，但一部分的成分以发散的状态入射到第2光学部件23。

与此相对，在本实施方式的情况下，由于具有在Y方向上夹着第1光学部件22以及第2光学部件23的光隧道40，因此在Y方向上扩展的光被第1镜141以及第2镜142反射从而能够取入到第1光学部件22或者第2光学部件23。另外，向+X方向扩展的光被第3镜143反射从而能够取入到第2光学部件23。另外，即使在从第1光源部21A射出的第1光BL的一部分的成分向Y方向扩展的情况下，也能够通过被第1镜141和第2镜142反射而取入到第1光学部件22。

由此，能够高效地将从第1光源部21A、扩散装置26以及波长转换元件28射出的光取入板型的第1光学部件22以及第2光学部件23。

此外，在本实施方式的情况下，投影仪1具有位于光源装置2与光调制装置6之间的均匀化装置4，因此，能够利用从光源装置2射出的蓝色光BLs、绿色光GLs、绿色光GLs1和红色光RLs5对光调制装置6大致均匀地进行照明。由此，能够抑制投射图像的颜色不均以及亮度不均。

并且，在本实施方式的情况下，因为光调制装置6具有微透镜阵列62，该微透镜阵列62具有与多个像素PX对应的多个微透镜621，所以能够通过微透镜621使入射到光调制装置6的4种色光入射到液晶面板61的对应的4个子像素SX。由此，能够使从光源装置2射出的各色光高效地入射到各子像素SX，能够提高各色光的利用效率。

[第2实施方式]

以下，使用图11以及图12对本发明的第2实施方式进行说明。

第2实施方式的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，第2光源部、第1光学元件以及第2光学元件的配置位置与第1实施方式不同。因此，省略光源装置的整体的说明。

图11是从+Y方向观察的第2实施方式的光源装置20的主要部分的平面图。在图11中，对与第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同的标号，并省略说明。

图12是从-X方向观察的光源装置20的侧视图。图12是与第1实施方式的图7对应的图。

如图11和图12所示，本实施方式的光源装置20具有第1光源部21A、第2光源部21B、第1光学部件22、第2光学部件23、第1相位差元件39、第2相位差元件24、第1聚光元件25、扩散装置26、第2聚光元件27、波长转换元件28、第1光学元件137、第2光学元件138、第1颜色分离元件129、第4相位差元件30、第5相位差元件32、第2颜色分离元件33以及光隧道40。

在本实施方式的光源装置20中，第1光学元件137以及第2光学元件138分别相对于第1颜色分离元件129配置于+Z方向。第1光学元件137相对于第2光学元件138配置于-Z方向。具体而言，第1光学元件137以及第2光学元件138配置于第1颜色分离元件129中的反射棱镜294的+Z方向。第2光源部21B配置为使红色光RL入射到位于第2光学元件138与反射棱镜294之间的第1光学元件137。

本实施方式的第1光学元件137由具有透过绿色光并使红色光反射的特性的分色镜构成。

本实施方式的第1颜色分离元件129将从第1光学部件22向+Z方向射出的光分离为蓝色光BLp和黄色光YLs。本实施方式的第1颜色分离元件129的分色棱镜293通过颜色分离层2931将从第1光学部件22入射的光中的黄色光YLs向-Y方向反射。

被颜色分离层2931反射的黄色光YLs入射到反射棱镜294。反射棱镜294的反射层2941将从分色棱镜293向-Y方向入射的黄色光YLs向+Z方向反射。被反射层2941反射的黄色光YLs从反射棱镜294向+Z方向射出。

从反射棱镜294向+Z方向射出的黄色光YLs入射到第2光学元件138。本实施方式的第2光学元件138由具有使绿色光透过并使红色光反射的特性的分色镜构成。第2光学元件138将从反射棱镜294沿着+Z方向入射的黄色光YLs分离为绿色光GLs和红色光RLs。具体而言，第2光学元件138使黄色光YLs所包含的绿色光GLs透过，并且使黄色光YLs所包含的红色光RLs反射。被第2光学元件138反射的红色光RLs中的不入射到第1光学元件137的成分依次经由反射棱镜294和分色棱镜293而透过第1颜色分离元件129向-Z方向射出从而入射到第1光学部件22。

在第2光学元件138中从黄色光YLs分离出的红色光RLs与第1实施方式同样，分别被第1光学层222和第2偏振分离层231反射而入射到波长转换元件28。

另外，被第1光学元件137反射而入射到反射棱镜294的红色光RL与红色光RLs同样，分别被第1光学层222和第2偏振分离层231反射而入射到波长转换元件28。另外，入射到波长转换元件28的红色光RL和红色光RLs的一部分与第1实施方式同样，作为红色光RLs5射出到外部。

[第2实施方式的效果]

在本实施方式中，也能够得到如下的与第1实施方式同样的效果：不使用间距窄的偏振转换元件就能够实现可射出偏振方向一致的多种色光的光源装置20，能够实现光源装置20和投影仪1的小型化。

另外，在第2实施方式的光源装置20中，也能够将从第2光源部21B射出的红色光RL以及被第2光学元件138从黄色光YLs分离出的红色光RLs的一部分作为红色光RLs5取出到外部。由此，与第1实施方式同样地，能够增加入射到像素PX的红色光，因此能够进一步提高投射图像的红色光的颜色再现性。

[第3实施方式]

以下，使用图13以及图14对本发明的第3实施方式进行说明。

第3实施方式的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，第2光源部、第1光学元件以及第2光学元件的配置位置与第1实施方式不同。因此，省略光源装置的整体的说明。

图13是从+Y方向观察的第3实施方式的光源装置120的主要部分的平面图。在图13中，对与第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同的标号，并省略说明。

图14是从-X方向观察的光源装置120的侧视图。图14是与第1实施方式的图7对应的图。

如图13和图14所示，本实施方式的光源装置120具有第1光源部21A、第2光源部21B、第1光学部件22、第2光学部件23、第1相位差元件39、第2相位差元件24、第1聚光元件25、扩散装置26、第2聚光元件27、波长转换元件28、第1光学元件37、第2光学元件138、第1颜色分离元件129、第4相位差元件30、第5相位差元件32、第2颜色分离元件33以及光隧道40。

在本实施方式的光源装置120中，第1光学元件37相对于第1颜色分离元件129配置于-Z方向，第2光学元件138相对于第1颜色分离元件129配置于+Z方向。即，在本实施方式的光源装置120中，代替第1实施方式的光源装置2中的第2光学元件38而具有第2实施方式的光源装置20中的第2光学元件138。

在本实施方式中，被第2光学元件138反射的红色光RLs依次经由反射棱镜294以及分色棱镜293而透过第1颜色分离元件129从而向-Z方向射出。从第1颜色分离元件129向-Z方向射出的红色光RLs中的不入射到第1光学元件37的成分入射到第1光学部件22。

红色光RLs与被第1光学元件37反射的红色光RL一起入射到第1光学部件22。第1光学部件22将红色光RL以及红色光RLs向+X方向反射，第2光学部件23将被第1光学部件22反射而向+X方向入射的红色光RL以及红色光RLs向-Z方向反射。被第2光学部件23反射的红色光RL以及红色光RLs向波长转换元件28入射。入射到波长转换元件28的红色光RL和红色光RLs的一部分与第1实施方式和第2实施方式同样，作为红色光RLs5向外部射出。

[第3实施方式的效果]

在本实施方式的光源装置120中，也能够得到如下的与第1实施方式同样的效果：不使用间距窄的偏振转换元件就能够实现可射出偏振方向一致的多种色光的光源装置120，能够实现光源装置120和投影仪1的小型化。

在第3实施方式的光源装置120中，也能够将从第2光源部21B射出的红色光RL以及被第2光学元件138从黄色光YLs分离出的红色光RLs的一部分作为红色光RLs5取出到外部。由此，与上述实施方式同样地，能够增加入射到像素PX的红色光，因此能够进一步提高投射图像的红色光的颜色再现性。

此外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变更。

例如，在上述实施方式中，列举了第1光学部件22和第2光学部件23均由板型的偏振分离元件构成的情况为例，但第1光学部件22和第2光学部件23也可以由组合大致直角等腰三棱柱状的2个基材并且在2个基材的界面形成有光学膜的形成为大致长方体形状的棱镜型的偏振分离元件构成。在使用棱镜型的偏振分离元件作为第1光学部件22和第2光学部件23的情况下，不需要光隧道40。另外，也可以将第1光学部件22和第2光学部件23中的一方构成为棱镜型，将另一方构成为板型。

例如在上述实施方式中，第1偏振分离层和第1光学层设置于1个透光性基材的2个面。代替该结构，第1偏振分离层和第1光学层也可以分别设置于不同的透光性基材。例如也可以是，第1偏振分离层设置于第1透光性基材的第1面，在第1透光性基材的与第1面不同的第2面设置防反射层，第1光学层设置于第2透光性基材的第3面，在第2透光性基材的与第3面不同的第4面设置防反射层，第1偏振分离层和第1光学层彼此对置地配置。同样地，第2偏振分离层和第2光学层也可以分别设置于不同的透光性基材。

上述实施方式的光源装置2、20、120具有第1聚光元件25和第2聚光元件27。但是，不限于该结构，也可以不设置第1聚光元件25和第2聚光元件27中的至少一方的聚光元件。

上述各实施方式的第1光源部21A向+X方向射出蓝色光BLs、BLp。但是，不限于此，第1光源部21A也可以构成为向与+X方向交叉的方向射出蓝色光BLs、BLp，例如使用反射部件使蓝色光BLs、BLp反射后，向+X方向入射到第1光学部件22。

上述各实施方式的投影仪具有包含第1多透镜41、第2多透镜42以及重叠透镜43的均匀化装置4。也可以代替该结构而设置具有其他结构的均匀化装置，也可以不设置均匀化装置4。

上述实施方式的光源装置2、20、120各自从4个射出位置射出色光，构成光调制装置6的液晶面板61在1个像素PX中具有4个子像素SX。也可以代替该结构，光源装置2、20、120射出3种色光，液晶面板是在1个像素中具有3个子像素的结构。在该情况下，例如，在上述实施方式的光源装置中，也可以在绿色光GLs的光路上设置全反射部件。

上述实施方式的光源装置2、20、120射出各自是S偏振光并且在空间上分离的蓝色光BLs、绿色光GLs、绿色光GLs1以及红色光RLs5。代替这些结构，光源装置射出的各色光的偏振状态也可以是其他偏振状态。例如，光源装置也可以是射出各自是P偏振光并且在空间上分离的多种色光的结构。

除此以外，关于光源装置和投影仪的各结构要素的形状、数量、配置、材料等的具体记载，并不限于上述实施方式，可以适当进行变更。此外，在上述实施方式中示出了将本发明的光源装置搭载于投影仪的例子，但不限于此。本发明的一个方式的光源装置也能够应用于照明器具或汽车的前照灯等。

本发明的一个方式的光源装置也可以具有以下的结构。

本发明的一个方式的光源装置具有：第1光源部，其射出具有第1波段并且包含向第1偏振方向偏振的光和向与第1偏振方向不同的第2偏振方向偏振的光的第1光；第1偏振分离元件，其使从第1光源部沿着第1方向入射的向第1偏振方向偏振的第1光沿第1方向透过，将向第2偏振方向偏振的第1光向与第1方向交叉的第2方向反射；第2偏振分离元件，其相对于第1偏振分离元件配置在第1方向上，将从第1偏振分离元件沿着第1方向入射的向第1偏振方向偏振的第1光向第2方向反射；扩散元件，其使从第1偏振分离元件沿着第2方向入射的第1光扩散，并且将扩散的第1光向与第2方向相反的方向即第3方向射出；波长转换元件，其相对于第2偏振分离元件配置在第2方向上，对从第2偏振分离元件沿着第2方向入射的向第1偏振方向偏振的第1光进行波长转换，将具有与第1波段不同的第2波段的第2光向第3方向射出；第2光源部，其射出具有与第1波段和第2波段不同的第3波段的第3光；第1光学元件，其反射第3光；以及第2光学元件，其将第2光分离为具有第4波段的第4光和具有第3波段的第5光，该第4波段不同于第1波段、第2波段以及第3波段，第2光沿着第3方向入射到第2偏振分离元件，第2偏振分离元件使向第1偏振方向偏振的第2光沿第3方向透过，将向第2偏振方向偏振的第2光向与第1方向相反的方向即第4方向反射，第1偏振分离元件使从扩散元件沿着第3方向射出的第1光透过，将从第2偏振分离元件沿着第4方向入射的向第2偏振方向偏振的第2光向第3方向反射，被第1光学元件反射的第3光与由第2光学元件分离出的第5光一起入射到波长转换元件。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，该光源装置还具有第1相位差元件，该第1相位差元件设置在第2偏振分离元件与波长转换元件之间的第3光的光路上，对第3光赋予第3波段的1/4的相位差。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，该光源装置还具有第2相位差元件，该第2相位差元件设置在第1偏振分离元件与扩散元件之间，向第2偏振方向偏振的第1光从第1偏振分离元件沿着第2方向入射到该第2相位差元件。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，第1光源部具有：发光元件，其射出第1波段的光；以及第3相位差元件，其被入射从发光元件射出的光，射出第1光。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，第3相位差元件能够以沿着向第3相位差元件入射的光的行进方向的旋转轴为中心旋转。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，该光源装置还具有：第1镜，其相对于第1偏振分离元件和第2偏振分离元件配置在与第1方向、第2方向、第3方向以及第4方向分别交叉的第5方向上；第2镜，其与第1镜对置设置，相对于第1偏振分离元件和第2偏振分离元件配置在与第5方向相反的方向即第6方向上；以及第3镜，其以与第1偏振分离元件和第2偏振分离元件交叉的方式配置，将第1镜的第1方向的端部与第2镜的第1方向的端部连接。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，第2偏振分离元件将从波长转换元件射出并沿着第3方向入射的第3光和第5光分离为向第1偏振方向偏振的光和向第2偏振方向偏振的光，使向第1偏振方向偏振的光沿第3方向透过。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，该光源装置还具有：第1颜色分离元件，其相对于第1偏振分离元件配置在第3方向上，将从第1偏振分离元件射出的光分离为具有第1波段的第6光和具有第4波段的第7光；以及第2颜色分离元件，其相对于第2偏振分离元件配置在第3方向上，将从第2偏振分离元件射出的光分离为具有第4波段的第8光和具有第3波段的第9光。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，第1光学元件相对于第2光学元件配置在第2方向上并且相对于第1偏振分离元件配置在第3方向上，第2光学元件相对于第1颜色分离元件配置在第2方向上。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，第1偏振分离元件将被第1光学元件反射的第3光和由第2光学元件分离出的第5光向第1方向反射，第2偏振分离元件将被第1偏振分离元件反射而沿着第1方向入射的第3光和第5光向第2方向反射，

被第2偏振分离元件反射的第3光和第5光入射到波长转换元件。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，第1光学元件相对于第2光学元件配置在第2方向上，第1光学元件和第2光学元件相对于第1颜色分离元件分别配置在第3方向上。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，被第1光学元件反射的第3光和由第2光学元件分离出的第5光透过第1颜色分离元件而入射到第1偏振分离元件，第1偏振分离元件将从第1颜色分离元件沿着第2方向入射的第3光和第5光向第1方向反射，第2偏振分离元件将被第1偏振分离元件反射而沿着第1方向入射的第3光和第5光向第2方向反射，被第2偏振分离元件反射的第3光和第5光入射到波长转换元件。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，第1光学元件相对于第1颜色分离元件配置在第2方向上，第2光学元件相对于第1颜色分离元件配置在第3方向上。

在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，被第2光学元件分离而透过第1颜色分离元件的第5光与被第1光学元件反射的第3光一起入射到第1偏振分离元件，第1偏振分离元件将第3光和第5光向第1方向反射，第2偏振分离元件将被第1偏振分离元件反射而沿着第1方向入射的第3光和第5光向第2方向反射，被第2偏振分离元件反射的第3光和第5光入射到波长转换元件。

本发明的一个方式的投影仪也可以具有以下的结构。

本发明的一个方式的投影仪具有：本发明的一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对来自光源装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由光调制装置调制后的光。

在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，该投影仪还具有设置在光源装置与光调制装置之间的均匀化装置，均匀化装置具有：2个多透镜，它们将从光源装置入射的光分割为多个部分光束；以及重叠透镜，其使从2个多透镜入射的多个部分光束重叠于光调制装置。

在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，光调制装置具有：液晶面板，其具有多个像素；以及微透镜阵列，其相对于液晶面板设置于光入射侧，具有与多个像素对应的多个微透镜，多个像素各自具有第1子像素、第2子像素、第3子像素以及第4子像素，微透镜使第6光入射到第1子像素，使第7光入射到第2子像素，使第8光入射到第3子像素，使第9光入射到第4子像素。

Claims (17)

1.一种光源装置，其具有：

第1光源部，其射出具有第1波段并且包含向第1偏振方向偏振的光和向与所述第1偏振方向不同的第2偏振方向偏振的光的第1光；

第1偏振分离元件，其使从所述第1光源部沿着第1方向入射的向所述第1偏振方向偏振的所述第1光沿所述第1方向透过，将向所述第2偏振方向偏振的所述第1光向与所述第1方向交叉的第2方向反射；

第2偏振分离元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置在所述第1方向上，将从所述第1偏振分离元件沿着所述第1方向入射的向所述第1偏振方向偏振的所述第1光向所述第2方向反射；

扩散元件，其使从所述第1偏振分离元件沿着所述第2方向入射的所述第1光扩散，并且将扩散的所述第1光向与所述第2方向相反的方向即第3方向射出；

波长转换元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置在所述第2方向上，对从所述第2偏振分离元件沿着所述第2方向入射的向所述第1偏振方向偏振的所述第1光进行波长转换，将具有与所述第1波段不同的第2波段的第2光向所述第3方向射出；

第2光源部，其射出具有与所述第1波段和所述第2波段不同的第3波段的第3光；

第1光学元件，其反射所述第3光；以及

第2光学元件，其将所述第2光分离为具有第4波段的第4光和具有所述第3波段的第5光，该第4波段不同于所述第1波段、所述第2波段以及所述第3波段，

所述第2光沿着所述第3方向入射到所述第2偏振分离元件，所述第2偏振分离元件使向所述第1偏振方向偏振的所述第2光沿所述第3方向透过，将向所述第2偏振方向偏振的所述第2光向与所述第1方向相反的方向即第4方向反射，

所述第1偏振分离元件使从所述扩散元件沿着所述第3方向射出的所述第1光透过，将从所述第2偏振分离元件沿着所述第4方向入射的向所述第2偏振方向偏振的所述第2光向所述第3方向反射，

被所述第1光学元件反射的所述第3光与由所述第2光学元件分离出的所述第5光一起入射到所述波长转换元件。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，

该光源装置还具有第1相位差元件，该第1相位差元件设置在所述第2偏振分离元件与所述波长转换元件之间的所述第3光的光路上，对所述第3光赋予所述第3波段的1/4的相位差。

3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

该光源装置还具有第2相位差元件，该第2相位差元件设置在所述第1偏振分离元件与所述扩散元件之间，向所述第2偏振方向偏振的所述第1光从所述第1偏振分离元件沿着所述第2方向入射到该第2相位差元件。

4.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述第1光源部具有：

发光元件，其射出所述第1波段的光；以及

第3相位差元件，其被入射从所述发光元件射出的光，射出所述第1光。

5.根据权利要求4所述的光源装置，其中，

所述第3相位差元件能够以沿着向所述第3相位差元件入射的光的行进方向的旋转轴为中心旋转。

6.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

该光源装置还具有：

第1镜，其相对于所述第1偏振分离元件和所述第2偏振分离元件配置在与所述第1方向、所述第2方向、所述第3方向以及所述第4方向分别交叉的第5方向上；

第2镜，其与所述第1镜对置设置，相对于所述第1偏振分离元件和所述第2偏振分离元件配置在与所述第5方向相反的方向即第6方向上；以及

第3镜，其以与所述第1偏振分离元件和所述第2偏振分离元件交叉的方式配置，将所述第1镜的所述第1方向的端部与所述第2镜的所述第1方向的端部连接。

7.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述第2偏振分离元件将从所述波长转换元件射出并沿着所述第3方向入射的所述第3光和所述第5光分离为向所述第1偏振方向偏振的光和向所述第2偏振方向偏振的光，使向所述第1偏振方向偏振的光沿所述第3方向透过。

8.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

该光源装置还具有：

第1颜色分离元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置在所述第3方向上，将从所述第1偏振分离元件射出的光分离为具有所述第1波段的第6光和具有所述第4波段的第7光；以及

第2颜色分离元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置在所述第3方向上，将从所述第2偏振分离元件射出的光分离为具有所述第4波段的第8光和具有所述第3波段的第9光。

9.根据权利要求8所述的光源装置，其中，

所述第1光学元件相对于所述第2光学元件配置在所述第2方向上并且相对于所述第1偏振分离元件配置在所述第3方向上，

所述第2光学元件相对于所述第1颜色分离元件配置在所述第2方向上。

10.根据权利要求9所述的光源装置，其中，

所述第1偏振分离元件将被所述第1光学元件反射的所述第3光和由所述第2光学元件分离出的所述第5光向所述第1方向反射，

所述第2偏振分离元件将被所述第1偏振分离元件反射而沿着所述第1方向入射的所述第3光和所述第5光向所述第2方向反射，

被所述第2偏振分离元件反射的所述第3光和所述第5光入射到所述波长转换元件。

11.根据权利要求8所述的光源装置，其中，

所述第1光学元件相对于所述第2光学元件配置在所述第2方向上，

所述第1光学元件和所述第2光学元件相对于所述第1颜色分离元件分别配置在所述第3方向上。

12.根据权利要求11所述的光源装置，其中，

被所述第1光学元件反射的所述第3光和由所述第2光学元件分离出的所述第5光透过所述第1颜色分离元件而入射到所述第1偏振分离元件，

所述第1偏振分离元件将从所述第1颜色分离元件沿着所述第2方向入射的所述第3光和所述第5光向所述第1方向反射，

所述第2偏振分离元件将被所述第1偏振分离元件反射而沿着所述第1方向入射的所述第3光和所述第5光向所述第2方向反射，

被所述第2偏振分离元件反射的所述第3光和所述第5光入射到所述波长转换元件。

13.根据权利要求8所述的光源装置，其中，

所述第1光学元件相对于所述第1颜色分离元件配置在所述第2方向上，

所述第2光学元件相对于所述第1颜色分离元件配置在所述第3方向上。

14.根据权利要求13所述的光源装置，其中，

被所述第2光学元件分离而透过所述第1颜色分离元件的所述第5光与被所述第1光学元件反射的所述第3光一起入射到所述第1偏振分离元件，

所述第1偏振分离元件将所述第3光和所述第5光向所述第1方向反射，

所述第2偏振分离元件将被所述第1偏振分离元件反射而沿着所述第1方向入射的所述第3光和所述第5光向所述第2方向反射，

被所述第2偏振分离元件反射的所述第3光和所述第5光入射到所述波长转换元件。

15.一种投影仪，其具有：

权利要求8至14中的任意一项所述的光源装置；

光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及

投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。

16.根据权利要求15所述的投影仪，其中，

该投影仪还具有设置在所述光源装置与所述光调制装置之间的均匀化装置，

所述均匀化装置具有：

2个多透镜，它们将从所述光源装置入射的光分割为多个部分光束；以及

重叠透镜，其使从所述2个多透镜入射的所述多个部分光束重叠于所述光调制装置。

17.根据权利要求16所述的投影仪，其中，

所述光调制装置具有：

液晶面板，其具有多个像素；以及

微透镜阵列，其相对于所述液晶面板设置于光入射侧，具有与所述多个像素对应的多个微透镜，

所述多个像素各自具有第1子像素、第2子像素、第3子像素以及第4子像素，

所述微透镜使所述第6光入射到所述第1子像素，使所述第7光入射到所述第2子像素，使所述第8光入射到所述第3子像素，使所述第9光入射到所述第4子像素。

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